孙立香,单秀文，靖 文

(1.东华大学，上海 201620；2.盐城工业职业技术学院，盐城 224005)

基于SOA的PMLSM进给系统PID参数优化研究

孙立香1,2,单秀文2，靖 文2

(1.东华大学，上海 201620；2.盐城工业职业技术学院，盐城 224005)

针对曲轴磨床中所用的永磁同步直线电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor，PMLSM)驱动的砂轮进给系统所具有的强耦合性和非线性的特点，对PMLSM的d-q轴模型进行分析，推导出矢量控制下PMLSM进给系统的状态方程及传递函数。针对传统比例-积分-微分(Proportion-Integral-Derivative，PID)控制自身的优缺点，将人群搜索算法(Seeker Optimization Algorithm，SOA)与传统PID控制相结合，应用于PMLSM进给系统中。仿真与实验结果表明，采用SOA优化的PID参数整定，具有鲁棒性强、跟踪性能好、收敛速度快等优点。

数控机床；永磁直线同步电机；人群搜索算法；鲁棒性；比例-积分-微分

0 引 言

目前，曲轴磨床的砂轮进给驱动普遍采用永磁直线同步电机PMLSM，因其至工作台之间的传动方式为“零传动”，进给速度是传统滚珠丝杠驱动方式的4～5倍，运动加速度可达3g以上，是传统滚珠丝杠驱动方式的10～20倍[1]。但是，在传动链上机械环节的简化带来了电气控制方面的困难，如系统的参数变动、负载扰动等各种因素的影响将直接反映到直线电机的运动控制中，而且还有因边端效应、齿槽效应等引起的推力波动等。因此，采用有效的控制策略来消除影响系统性能的各类扰动因素至关重要。

国内外许多学者对PMLSM的控制策略进行了研究，Sugiura M、叶云岳等人[3-9]研究了直线电机PID控制策略，加入了如模糊控制、神经网络、遗传算法等智能算法来优化PID参……